【第110回薬剤師国家試験】問51 上昇・下降曲線のループを示すレオグラムの現象 解説

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第111回 問51
第111回 問51
必須問題|薬剤
上昇・下降曲線のループを示すレオグラムの現象
問51(必須)
構造粘性を有する製剤でみられる、下図のレオグラムを示す現象はどれか。1つ選べ。
チキソトロピーのレオグラム(上昇曲線と下降曲線のループ)
1
クリープ
2
チキソトロピー
3
応力緩和
4
ダイラタンシー
5
コアセルベーション
正解です!
解説でチキソトロピーの特徴を確認しましょう。
×
不正解です。正解は 2 です。
解説でチキソトロピーの特徴を確認しましょう。
解説を見る

図のレオグラムは、せん断応力を増加させたとき(上昇曲線)と減少させたとき(下降曲線)で異なる曲線を描き、ヒステリシスループ(履歴曲線)を形成しています。下降曲線が上昇曲線の上側を通る(同じせん断応力でせん断速度が大きい)のが特徴で、これはチキソトロピーです。

チキソトロピーとは
せん断力をかけると構造が崩れて粘度が低下し(流動化)、静置すると元の構造に回復して粘度が増加する(固化)という可逆的な性質。

・レオグラム上では上昇曲線と下降曲線がループを形成する(ヒステリシスループ)
・下降曲線が上昇曲線の上側:同じSで大きなD → 攪拌後は流動しやすい
・代表的な製剤:ゲル剤、懸濁剤、軟膏(カルボポールゲル等)
各選択肢の解説
× 1 クリープ:一定応力を加え続けたとき、時間とともに変形が増大していく現象。時間-ひずみのグラフで示される
◯ 2 チキソトロピー:せん断によって粘度が低下し、静置で回復する可逆的現象。上昇・下降曲線がループを描くレオグラムの特徴
× 3 応力緩和:一定のひずみを与えたとき、時間とともに応力が低下していく現象
× 4 ダイラタンシー:せん断速度が増加するほど粘度が上昇する現象(ずり濃化)。チキソトロピーとは逆向きのループを形成
× 5 コアセルベーション:高分子電解質溶液に塩を加えると相分離してゲル状の液滴(コアセルベート)を生じる現象。レオロジーとは別の概念
現象 特徴・グラフの形
チキソトロピー ★ S↑→D上昇(上昇曲線)、S↓→D高め(下降曲線が上)。ループが時計回り。静置で回復
ダイラタンシー S↑で粘度上昇(ずり濃化)。ループが反時計回り(下降曲線が下)
クリープ 時間軸のグラフ。一定応力→時間とともにひずみ増大
応力緩和 時間軸のグラフ。一定ひずみ→時間とともに応力低下
引っかけポイント:
選択肢4(ダイラタンシー)もループを描くが、下降曲線が上昇曲線の下側(反時計回り)でチキソトロピーと逆。「ダイラタンシー=混ぜると固まる(片栗粉)」で方向を記憶
・チキソトロピーのループは時計回り。「時計(チキ)ソトロピー」と覚える
臨床メモ
あおい
薬剤師 あおい

チキソトロピーは製剤設計において非常に重要な性質です。例えば懸濁性点眼液や注射用懸濁製剤は、振って混ぜると流動しやすくなり(投与しやすい)、静置すると再び粘性が増す(均一性を保つ)という性質が求められます。

また、軟膏やジェルも同様で、塗布時は伸びやすく(低粘度)、塗った後は皮膚の上でとどまる(高粘度に戻る)という性質がチキソトロピーによって実現されています。「振って使う」製剤を患者さんに指導する際、この原理を知っておくと説明がスムーズです。

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